Ударный униполярный генератор без ферромагнитопровода Советский патент 1983 года по МПК H02K31/00 

Изобретение относится к униполйрным машинам и может Оыть использова но в унипо{1ярных генераторах постоянного тока.

Известны ударные униполярные генераторы (УУГ) без ферромагнйтопровода, используемые для получения одиночных импульсов сильного тока в режиме внезапного замыкания якорной цепи l .

Известен УУГ дискового типа без ферромагнитопровода,; у которого в нагрузку выводится энергия магнитного поля обмотки возбуждения, выполненной в виде цилиндрической катушки оптимальной геометрии, расположенной между двумя дисковыми якорями 2 . Якори закреплены на валах, фиксированных опорами, охватывающими валы, и вращаются приводами в противоположных направлениях. На валах размещены и щетки центральных токосъемных устройств. Это техническое решение наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

При разряде УУГ- между якорными дисками, а при выводе энергии из обмотки и между обмоткой и каждым диском возникают большие осевые электродинамические силы, передающиеся через подшипники на корпус машины или на фундамент. В обоих случаях в конструкции необходимо предусмотреть соответствующие сило.вые элементы, воспринимающие указанные силы.

Опоры охватывают тонконесущий вал, что обуславливает дополнительные потери энергии на вихревые токи в проводящих элементах опор и воздействие на них дополнительных электродинамических сил. Это обстоятельство помимо ухудшения энергетических показателей УУГ, затрудняет разработку опор. При больших токах разряда оно практически исключает применение опор качения, что усложняет разработку конструкции УУГ, не позволяя использовать известные достоинства опор этого типа.

Опора, ограничивая сечение вала, ограничивает и ток разряда УУГ из-за нагрева вала протекающим по нему током.

Целью изобретения является упрощение конструкции генератора и повышение его эффективности.

Указанная цель достигается тем, что в униполярном генераторе без ферромагнитопровода с обмоткой возбуждения и двумя якорями валы выполнены полыми с размещенной внутри .них общей неподвижной осью и с установленными внутри каждого вала радиально-упорными подшипниками, наружные вращающиеся элементы которых скреплены с валом, а внутренние - с неподвижной осью, симметрично закрепленной на каркасе катушки.

На чертеже изображен предложенный УУГ.

Генератор содержит обмотку возбуждения в виде цилиндрической катушки 1 в каркасе 2, выполненном из непроводящего материала. Дисковые якоря 3 закреплены на валах 4, выполненных в виде полых цилиндров, опирающихся внутренней поверхностью на радиально-упорные подшипники 5, наружный вращающийся элемент которых скреплен с валом, а внутренний - с общей для обоих валов осью б, заК15епленной на каркасе 2 и проходящей через его центральное отверстие. Периферийные токосъемы 7 соединены друг с другом последовательно проводниками. Центральные токосъемы 8 размещены на наружной поверхности, валов и выведены во внешнюю цепь. Валы УУГ соединяются с валами привода при помощи муфт 9.

Обмотка возбуждения 1 включена последовательно с якорями 3- и создает аксиальный магнитный поток, пронизывающий якорные диски в одном направлении. Противоположное вращещение дисков обеспечивает сложение ЭДС,якорей. Ток разряда в якорной цепи протекает по пути: центральный токосъем 8 - вал 4 - якорный диск 3- периферийный токосъем 7 - второй периферийный токосъем - второй дисквторой йал - второй центральный токо съем и далее в цепь обмотки возбуждения .

Преимущества предложенного технического решения заключаются в следующем ,

Отсутствуют осевые электродинамические силы, передающиеся через подшипники на фундамент или каркас машины.

Возникающие элек.тродинамические , силы через подшипники 5 приложены и оси б в противоположных направлениях и взаимно компенсируются. Как видно, силы гасятся наиболее простым и эффективным путем.

Опоры разгружены от поля тока якоря, что облегчает их разработку, повышает надежность, устраняет дополнительные .потери энергии на вихревые токи. Снимается ограничение тока разряда из-за ограничения опорой диаметра вала.

Сокращена длина машины за счет сокращения длины валов, Валы укорочены благодаря размещению подшипников внутри бала, размещению щеток центрального токосъема над опорами, а не рядом, а также сокращению осевой длины контактной поверхности вала за счет увеличения ее диаметра

31021329

Улучшены массогабаритные и удель- точных УУГ рассматриваемого типа, у

ные ;характеристики машины за счет|которБгх преимущества предложенного

сокращения общей.длины и устранения .технического решения наиболее ощутидополнительных силовых элементовмы, поскольку создание таких машин

конст1.укцйи,воспринимающих осевые элесопряжено со значительными констктродинамические нагрузки в случае их рукторскими, технологическими,

передачи На корпус или фундамент эксплуатационными трудностяПрименение изобретений перепек- ми и мaтepиaльны и затратагивно в достаточно крупных сильно-ми.

УДАРНЫЙ УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР БЕЗ ФЕРРОКАГНИТОЙРОЮДА f содержгиций обмотку возбуждения в виде цилиндрической катушки в каркасе, два вращающихся в противоположных направлениях дисковых якоря, установленные по обе стороны катушки у ее торцов, каждый на своем валу, опоры валов, периферийные токосъемы, соединенные друг с другом проводниками, центральные токосъемы на валах, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции генератора и повышения его эффективности, валы вш1олн|е ы полыми с размещенной внутри них общей неподвижной осью и с установленными внутри каждого вала ;радиально-упорными подшипниками, наружные вращающиеся элементы кото рых скреплены с валом, а внутренние (- с неподвижной осью, симметрично закрепленной на каркасе катушки.